چکیده
طرح های احراز هویت متکی بر امضای هر بسته و تصدیق هر امضاء، هزینه های سنگینی برای محاسبه وارتباط تحمیل می نمایند. به خاطر منابع محدودش، نیاز به احراز هویت شبکه هوشمند با این طرح برآورده نمی شود.مهمترین مسئله اینکه، بایستی بر تقاضای شبکه هوشمند برای دسترس پذیری بالا تاکید شود. در این مقاله، یک شیوه کارآمد و مقتدر برای احراز هویت تجمیع داده ها در شبکه هوشمند از طریق استقرار تجمیع امضاء، تصدیق دسته ای و طرح های استهلاک امضا برای سربار ارتباطی کمتر، کاهش تعداد عملیاتهای امضا و تصدیق و ارائه تحمل پذیری خطا،مطرح می کنیم. الگوریتم های تشخیص خطای نظیر به امضاهای خطا یا جعلی اشاره می کنند. نتایج آزمایش و ارزیابی عملکرد بهره های محاسباتی و ارتباطی را نشان می دهد.
1. مقدمه
این دهه شاهد جابجایی پارادایم از شبکه برق سنتی به شبکه هوشمند در سرتاسر جهان می باشد. شبکه هوشمند، شبکه ای متشکل از وسایل هوشمند ( مثلاً کامپیوترهای کالاهای مصرفی) و زیرساخت برق می باشد. شبکه هوشمند می تواند تقاضاهای برق را به صورت بلادرنگ برآورده نموده، برق را به شکلی بهینه از تامین کنندگان به مصرف کنندگان ارسال وتوزیع نماید و به صورت خودکار از طریق یکپارچه سازی فناوریهای اطلاعات و ارتباطات فعلی، بر وضعیت مصرف برق نظارت نماید. مزایای قابل توجه شبکه هوشمند عبارتنداز: بهبود کارایی انرژی، افزایش قابلیت اطمینان برق و کاهش انتشار کربن.
Abstract
Authentication schemes relying on per-packet signature and per-signature verification introduce heavy cost for computation and communication. Due to its constraint resources, smart grid’s authentication requirement cannot be satisfied by this scheme. Most importantly, it is a must to underscore smart grid’s demand for high availability. In this paper, we present an efficient and robust approach to authenticate data aggregation in smart grid via deploying signature aggregation, batch verification and signature amortization schemes to less communication overhead, reduce numbers of signing and verification operations, and provide fault tolerance. Corresponding fault diagnosis algorithms are contributed to pinpoint forged or error signatures. Both experimental result and performance evaluation demonstrate our computational and communication gains.
I. INTRODUCTION
HIS decade is going to witness the paradigm shift from the traditional electrical power grid to the smart grid around the globe. The smart grid is a network of smart devices (e.g. commodity computers) and power infrastructure [7]. Smart grid can satisfy power demands in real-time, optimally transmit and distribute electricity from suppliers to consumers, and automatically monitor the power usage status via integrating current communication and information technologies [1]. Significant benefits, including improved energy efficiency, promoted power reliability and decreased carbon emission, can be provided by smart grid [6].
چکیده
1. مقدمه
A. امنیت تجمیع داده ها در شبکه هوشمند
B. کارهای (کمک های) ما
2. پیشینه و طرح های پایه
A. شبکه هوشمند و نیازهای امنیتی اش
B. طرح های امضای دیجیتال
1) نقشه دوخطی
2) طرح امضای کوتاه BLS
3) تصدیق دسته ای
4) تجمیع امضا
5) سایر راه حل های احراز هویت
3. کارهای مرتبط
4. راه حل های پیشنهادی
A. MST
B. تصدیق دسته ای و درخت تشخیص سه گانه
الگوریتم تشخیص خطا
C. استهلاک امضا برای بلوک های بسته
D. تجمیع امضا مبتنی بر MST (MST-SA)
E. راه حل احراز هویت یکپارچه (ادغام شده)
5. تحلیل امنیتی، ارزیابی عملکرد و نتایج آزمایش
A. تحلیل امنیتی و ارزیابی عملکرد
B. تست آزمایشی برای عملکرد
6. نتیجه گیری
Abstract
I. INTRODUCTION
A. Security for Data Aggregation in Smart Grid
B. Our Contributions
II. BACKGROUND AND BASIC SCHEMES
A. Smart Grid and its Security Requirements
B. Digital Signature Schemes
III. RELATED WORKS
IV. PROPOSED SOLUTIONS
A. MST
B. Batch Verification and Trinary Diagnose Tree
C. Signature Amortization for Package Blocks
D. MST-based Signature Aggregation (MST-SA)
E. Integrated authentication solution
V. SECURITY ANALYSIS, PERFORMANCE EVALUATION AND EXPERIMENTAL RESULT
A. Security Analysis and Performance Evaluation
B. Experimental Test for Performance
VI. CONCLUSION